一种虚拟电厂分布式运行优化方法和相关装置与流程

本发明属于电力调度，具体涉及一种虚拟电厂分布式运行优化方法和相关装置。

背景技术：

1、海量多种类可调负荷、光伏电源与储能系统等灵活性资源在配电侧不断增加，虚拟电厂通过聚合的方式将这些灵活性资源汇总，在资源丰富的基础上构建虚拟电厂对提升系统调节能力、缓解电力紧张等具有重要作用和意义，需要充分挖掘和利用。

2、国家和相关省份政策机制的出台为虚拟电厂优化调度内部资源以提升电力系统灵活调节能力奠定了基础。目前，国内外均在积极探索和应用虚拟电厂技术，我国虚拟电厂技术总体处于初期探索、试点示范阶段，在优化调度灵活性资源方面仍有许多需要改进和完善的地方。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提供一种虚拟电厂分布式运行优化方法和相关装置，能够指导虚拟电厂运营优化调度内部资源，提高多种分布式资源的利用率，适用于我国虚拟电厂与分布式资源的运营管理与优化调度。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种虚拟电厂分布式运行优化方法，包括如下步骤：

4、获取虚拟电场运营商的内部市场购电卖电价格，并将迭代次数设为1；

5、将迭代次数增加1，并基于内部市场购电卖电价格，利用电力用户内部资源优化模型得到电力用户的申报策略，电力用户内部资源优化模型用于在给定内部市场购电卖电价格下，以电力用户参与虚拟电厂利益最大化为目标确定电力用户的申报策略；

6、基于得到的申报策略，利用虚拟电厂运营商优化模型计算更新后的内部市场购电卖电价格，虚拟电厂运营商优化模型用于根据电力用户的申报策略，以虚拟电厂运行成本最低为目标更新内部市场购电卖电价格；

7、判断当前迭代中，更新前后的内部市场购电卖电价格是否小于检定值，若否，则继续迭代计算；若是，则得到内部市场购电卖电价格和申报策略，以便虚拟电厂运营商发布出清信息。

8、进一步地，在电力用户内部资源优化模型中，不同类型电力用户参与虚拟电厂所要求的利益不同，电力用户的类型利用电力用户特性模型确定，电力用户特性模型通过计算发电需求比判断电力用户的类型，如下：

9、

10、式中，gdr为发电需求比，gt和dt分别为电力用户在t小时的总发电和总负荷；

11、当发电需求比大于1时，对应的电力用户类型为生产者类型；当发电需求比不大于1时，对应的电力用户类型为消费者类型。

12、进一步地，电力用户特性模型还通过二次效用函数衡量电力用户在消耗不同电量时的满意度，用于参与电力用户在虚拟电厂内部交互中的利益最大化计算，二次效用函数的表达式，具体如下：

13、

14、

15、式中，ut是满意度，μt是表征用户功耗行为的用户i的偏好参数，v是用户参数，是该用户的负荷功率，分别为负荷功率的上下限。

16、进一步地，当电力用户类型为生产者类型时，电力用户内部资源优化模型的目标函数，具体如下：

17、

18、式中，s为生产者参与虚拟电厂的收益，ui,t是电力用户i在时刻t的满意度，是电力用户i在内部市场lm卖给虚拟电厂的电量，是虚拟电厂在内部市场购买的价格，是直接卖电给电网公司的量，为对应的价格，和分别为火电机组的二次和一次成本，为火电机组的有功功率。

19、进一步地，电力用户i在内部市场lm卖给虚拟电厂的电量根据下式确定：

20、

21、

22、式中，是当地市场销售电力的价格弹性系数，是虚拟电厂在内部市场购买的价格，为卖电价格，是生产者用户卖给虚拟电厂电量的上限，是生产者资源中火电机组的上限，是可再生能源机组的上限，是储能系统的充放电功率上限，ηi是充放电效率，di,t是负荷功率的下限。

23、进一步地，虚拟电厂运营商优化模型的目标函数，具体如下：

24、

25、

26、

27、

28、式中，cvpp为虚拟电厂的最小运行成本，γ是虚拟电厂风险规避系数，x是生成的每个场景，x为场景总数，wx是场景的概率，和分别为虚拟电厂向内部电力用户购电的成本和卖电的收益，vr是条件风险价值；和分别是虚拟电厂在内部市场购买和卖电的价格，和分别是总的买卖电量；是风险价值，α是置信系数，δx是辅助变量。

29、进一步地，虚拟电厂运营商优化模型的约束条件，包括：

30、虚拟电厂的净负荷约束、内部市场的价格约束和风险价值约束，其中风险价值约束用于限制虚拟电厂向上级电网提供辅助服务违约的风险。

31、第二方面，本发明提供了一种虚拟电厂分布式运行优化装置，包括：

32、初始化模块，用于获取虚拟电场运营商的内部市场购电卖电价格，并将迭代次数设为1；

33、申报策略确定模块，用于将迭代次数加1，并基于内部市场购电卖电价格，利用电力用户内部资源优化模型得到电力用户的申报策略，电力用户内部资源优化模型用于在给定内部市场购电卖电价格下，以电力用户参与虚拟电厂利益最大化为目标确定电力用户的申报策略；

34、价格更新模块，用于基于得到的申报策略，利用虚拟电厂运营商优化模型计算更新后的内部市场购电卖电价格，虚拟电厂运营商优化模型用于根据电力用户的申报策略，以虚拟电厂运行成本最低为目标更新内部市场购电卖电价格；

35、判断模块，用于判断当前迭代中，更新前后的内部市场购电卖电价格是否小于检定值，若否，则继续迭代计算；若是，则得到内部市场购电卖电价格和申报策略，以便虚拟电厂运营商发布出清信息。

36、相应地，本发明还提供一种计算机设备，包括：存储器和处理器及存储在存储器上的计算机程序，当计算机程序在处理器上被执行时，实现如第一方面的一种虚拟电厂分布式运行优化方法。

37、相应地，本发明还提供一种计算机存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如第一方面的一种虚拟电厂分布式运行优化方法。

38、综上，本发明提供了一种虚拟电厂分布式运行优化方法和相关装置，该方法获取虚拟电场运营商的内部市场购电卖电价格，并将迭代次数设为1；将迭代次数增加1，并基于内部市场购电卖电价格，利用电力用户内部资源优化模型得到电力用户的申报策略，电力用户内部资源优化模型用于在给定内部市场购电卖电价格下，以电力用户参与虚拟电厂利益最大化为目标确定电力用户的申报策略；基于得到的申报策略，利用虚拟电厂运营商优化模型计算更新后的内部市场购电卖电价格，虚拟电厂运营商优化模型用于根据电力用户的申报策略，以虚拟电厂运行成本最低为目标更新内部市场购电卖电价格；判断当前迭代中，更新前后的内部市场购电卖电价格是否小于检定值，若否，则继续迭代计算；若是，则得到内部市场购电卖电价格和申报策略，以便虚拟电厂运营商发布出清信息。本发明能够指导虚拟电厂运营优化调度内部资源，提高多种分布式资源的利用率，适用于虚拟电厂与分布式资源的运营管理与优化调度。